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浙江教育报:一本从车间里“长”出来的教材 ——金职大18年精编数控编程教材

来源:金华职业技术大学作者:时间:2026-10-16浏览:10设置

丹桂飘香时节,金华职业技术大学实训车间里,机床声隐约传来。学生们正对着屏幕上的三维模型,一步步生成刀具路径。他们或许不知道,屏幕上那只待加工的Kitty猫,已经在这所学校的车间里“跑”了十几年。而它的故事,要从一本教材说起。

日前,第二届全国教材建设奖名单公布,金职大教授胡新华、戴素江主编的《Cimatron数控编程项目化教程(第二版)》荣获职业教育与继续教育类二等奖。这本被全国60余所高校选用的教材,起点并非书斋,而在车间。“这是一本从车间里‘长’出来的教材。”胡新华语气笃定。

一只“猫”带来的改变

2008年,国家示范专业建设的春风吹进学校。彼时的数控课堂,还在教学生用手工编程加工方正正的零件。学生要记指令、算坐标,再根据坐标值一条一条编写程序。内容扎实,但一碰到形状复杂的曲面,手工编程便力所不及。

改变发生在暑假。胡新华带着团队和学生钻进一家模具加工企业进行社会实践。车间里,师傅们对着电脑屏幕上的三维模型,设置工艺参数、机床参数,数控程序便自动生成,再传到机床,复杂曲面的模具型腔随之加工成型。

回校后,团队决定把企业的真实流程搬进课堂。难题来了:企业加工的是大型模具钢,材料硬、刀具磨损快,一个工件动辄上千元,学生实训根本“耗不起”。

“能不能换种材料,换种零件?”胡新华盯着屏幕上的模具图,想到当时市面上流行的Kitty猫。上盖、下盖,两个铝合金零件,拼起来就是一只完整的猫。铝合金便宜,刀具损耗小,但编程逻辑、刀具选择、进给设定,和企业模具加工一模一样。

第一批学生做出Kitty猫模型那天,兴奋之情溢于言表。“胡老师,这个能带走吗?”学生们像捧着精致的工艺品,翻来覆去地看。胡新华说,那种成就感,是屏幕上的仿真也给不了的。

多年前,黄新标还是浙江亚轮塑料模架有限公司的技术骨干,也是教材编写的企业参与者。他记得第一次看到Kitty猫案例时的惊讶:“把模具加工的工艺逻辑完整保留,但加工对象换成铝合金小零件,这个思路太聪明了。”在教材编写中,黄新标负责提供企业真实产品的图纸和工艺参数,并参与项目载体的讨论,“胡老师总问,这个参数在实际加工中怎么调?刀具磨损了怎么办?这些问题逼着我们把经验变成文字”。

2008年到2011年,团队边实践边积累,找案例、验证工艺、调整参数,把企业真实生产流程逐一转化为教学项目。最终,从积累的项目中精选出10个覆盖孔加工、型腔铣、曲面加工等典型场景的教学项目,第一版教材于2011年正式出版。

翻开教材目录,10个项目依次排列:压铸模动模板数控编程、推杆固定板数控编程、注塑模动模板数控编程、电极数控编程、玩具盖凹模数控编程……项目由易到难、由简单到复杂编排,每个项目突出一个教学重点:项目1突出2.5轴加工策略,项目2突出孔加工策略,项目3突出体积铣加工策略。每个项目后还配有“项目练习”,提供相似产品供学生巩固所学。

“教材不只是教学生做这一个零件,而是让他们掌握一类加工策略。”胡新华说,因此这本书也特别适合学生自主学习。

12个人和170多个资源

教材出版后,团队的工作并未停步。2016年,南京工业职业技术大学邀请胡新华参与机械制造及自动化专业资源库建设。这个契机,让第一版教材积累的教学成果有了系统化升级的机会。

“资源库要面向全国免费开放,光靠几个人的力量不够。”胡新华开始组建团队,逐一找智能制造学院相关专业的教师沟通,明确每人负责的模块。有的教师因教学任务调整中途退出,胡新华不急,一次谈不拢就两次,“我把模板和规范做好,大家按模块分工,压力就小了”。

最终,12人的团队稳定下来。诸葛俊科、李永斌……这些名字胡新华记得清清楚楚。“没有他们,这本教材成不了。”团队把课程拆成10个模块,有人负责视频录屏,有人做动画,有人整理PPT。胡新华自己承担了整体规划、模板制定和最核心的专业内容编写。

“胡老师要求每个操作步骤都要录屏,一个视频反复录十几遍是常事。”李永斌负责动画制作,把刀具路径、切削原理做成三维动画,“学生看不懂的地方,动画一放就明白了”。最终,制作完成教材配套数字资源逾170个,从操作录屏到原理动画,从刀具选型到故障排查,几乎覆盖了学生可能遇到的所有问题。

2020年,第二版教材出版。与第一版变化最大的是CAM软件版本升级,同时每个项目旁多了二维码。学生扫码就能看到完整的操作视频和企业真实案例。“教材只有10个项目,资源库里有几十个,学生可以按需选学。”胡新华说,这就是这本教材的特色“分层选学”的由来——课堂讲核心模块,扩展内容交给线上资源,学生根据自己的节奏进阶。

从“抄参数”到“作决策”

郑晓阳是浙江科惠医疗器械股份有限公司机械工程师,负责产品研发与工艺设计。他也是金职大2013届学生,说起这本教材,第一句话是:“对初学者来说,真的很有用,文字好理解。”

刚参加工作时,师傅交给他一个异形铸件的加工任务。毛坯是不规则曲面,常规夹具夹不住,他拿着图纸在机床前犯了难。后来他翻出胡新华编的教材,找到叶轮骨架那一章,照着里面的思路先建毛坯模型,再设计避干涉的装夹方案,“虽然慢,但方向是对的”。

“胡老师上课总说,教材给的参数是‘死的’,但背后的工艺逻辑是‘活的’。”郑晓阳坦言,这本书教会他的不仅是技术,更是让他养成了从企业角度想问题的习惯。怎样帮企业节省时间,怎样高效率做出产品,怎样在耗材上精打细算,“这些下意识的习惯,都是当年一个项目一个项目练出来的”。

这种决策能力,正是胡新华最看重的。他举了个例子:一个参数调整,加工时间可能从36小时变成24小时,多出的12小时就是企业真金白银的成本。“教材要教的,不是软件怎么用,而是拿到一个产品,知道怎么用最合理的方式做出来。”

如今,这本教材累计印刷25次、6.8万册。这背后,亦离不开学校层面对教材建设的系统性支持。

“学校对教材建设的支持是持续的、制度化的。”金职大教务处处长卢进介绍,学校通过“343”开发模式推进教材建设,即技术实践、工作过程、任务驱动三大理念,模块、项目、任务、案例四大结构,企业生产项目、技术创新项目、技能竞赛项目三大来源。

去年7月,学校成立课程与教材开发中心,总中心设在教务处,并在5个二级学院设立分中心,定期举办教研活动、组织教材编写研讨。此外,学校每3~5年迭代实施课程教材一体化建设项目,采取“教务处顶层设计+二级学院申报”模式,组建由校内教师、企业专家、研究人员构成的多元编写团队,并要求企业技术人员参与教学比例达30%。

采访结束时,胡新华打开电脑,桌面是今年刚更新的课件。“每届学生遇到的问题都不一样,课件每年都在改。”他说,如果出第三版,这些积累就是最好的素材。


(责任编辑:何中丽 李夏秋)
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